{"id":5711,"date":"2023-01-10T07:19:24","date_gmt":"2023-01-10T06:19:24","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5711"},"modified":"2023-01-10T07:19:25","modified_gmt":"2023-01-10T06:19:25","slug":"astronomos-usam-pequenos-furacoes-para-pesar-e-datar-planetas-em-torno-de-estrelas-jovens","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/01\/10\/astronomos-usam-pequenos-furacoes-para-pesar-e-datar-planetas-em-torno-de-estrelas-jovens\/","title":{"rendered":"Astr\u00f3nomos usam “pequenos furac\u00f5es” para pesar e datar planetas em torno de estrelas jovens<\/strong>"},"content":{"rendered":"\n

Pequenos “furac\u00f5es” que se formam nos discos de g\u00e1s e poeira em torno de estrelas jovens podem ser usados para estudar certos aspetos da forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria, mesmo para planetas mais pequenos que orbitam as suas estrelas a grandes dist\u00e2ncias e est\u00e3o fora de alcance para a maioria dos telesc\u00f3pios.<\/p>\n\n\n\n

Investigadores da Universidade de Cambridge e do Instituto de Estudos Avan\u00e7ados desenvolveram uma t\u00e9cnica que utiliza observa\u00e7\u00f5es destes “furac\u00f5es” pelo ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimetre Array) para colocar alguns limites \u00e0 massa e idade dos planetas num sistema estelar jovem.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a>
Imagem do disco protoplanet\u00e1rio em torno de HL Tauri, pelo ALMA.
Cr\u00e9dito: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O processo de forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria come\u00e7a em nuvens de gases, poeira e gelo semelhantes a panquecas que rodeiam estrelas jovens – conhecidas como discos protoplanet\u00e1rios. Atrav\u00e9s de um processo conhecido como acre\u00e7\u00e3o do n\u00facleo, a gravidade faz com que as part\u00edculas do disco se colem umas \u00e0s outras, acabando por formar corpos s\u00f3lidos maiores, tais como asteroides ou planetas. \u00c0 medida que os planetas jovens se formam, come\u00e7am a esculpir lacunas no disco protoplanet\u00e1rio, como sulcos num disco de vinil.<\/p>\n\n\n\n

Mesmo um planeta relativamente pequeno – t\u00e3o pequeno quanto um-d\u00e9cimo da massa de J\u00fapiter de acordo com alguns c\u00e1lculos recentes – pode ser capaz de criar tais lacunas. Dado que estes planetas “super-Neptunos” podem orbitar a sua estrela a uma dist\u00e2ncia maior do que Plut\u00e3o orbita o Sol, os m\u00e9todos tradicionais de dete\u00e7\u00e3o exoplanet\u00e1ria n\u00e3o podem ser utilizados.<\/p>\n\n\n\n

Para al\u00e9m dos sulcos, as observa\u00e7\u00f5es do ALMA mostraram outras estruturas distintas em discos protoplanet\u00e1rios, tais como arcos em forma de banana ou amendoim e tufos. Pensava-se que pelo menos algumas destas estruturas eram tamb\u00e9m conduzidas por planetas.<\/p>\n\n\n\n

“Algo deve estar a causar a forma\u00e7\u00e3o destas estruturas”, disse o professor Roman Rafikov do Departamento de Matem\u00e1tica Aplicada e F\u00edsica Te\u00f3rica de Cambridge e do Instituto para Estudos Avan\u00e7ados em Princeton, New Jersey, EUA. “Um dos mecanismos poss\u00edveis para produzir estas estruturas – e certamente o mais intrigante – \u00e9 que as part\u00edculas de poeira que vemos como arcos e tufos est\u00e3o concentradas nos centros de v\u00f3rtices flu\u00eddos: essencialmente pequenos furac\u00f5es que podem ser desencadeados por uma instabilidade particular nas bordas das lacunas esculpidas em discos protoplanet\u00e1rios pelos planetas”.<\/p>\n\n\n\n

Trabalhando com o seu aluno de doutoramento Nicolas Cimerman, Rafikov usou esta interpreta\u00e7\u00e3o para desenvolver um m\u00e9todo para restringir a massa ou a idade de um planeta caso um v\u00f3rtice seja observado num disco protoplanet\u00e1rio. Os seus resultados foram aceites para publica\u00e7\u00e3o em dois artigos separados da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.<\/p>\n\n\n\n

“\u00c9 extremamente dif\u00edcil estudar planetas mais pequenos que est\u00e3o longe da sua estrela, observando-os diretamente: seria como tentar avistar um pirilampo em frente de um farol”, disse Rafikov. “Precisamos de outros m\u00e9todos para aprender mais sobre estes planetas”.<\/p>\n\n\n\n

Para desenvolver o seu m\u00e9todo, os dois investigadores primeiro calcularam teoricamente o tempo que levaria um v\u00f3rtice a ser produzido no disco por um planeta. Depois utilizaram estes c\u00e1lculos para restringir as propriedades dos planetas em discos com v\u00f3rtices, basicamente estabelecendo limites mais baixos sobre a massa ou a idade do planeta. Chamam a estas t\u00e9cnicas “pesagem de v\u00f3rtices” e “data\u00e7\u00e3o de v\u00f3rtices” dos planetas.<\/p>\n\n\n\n

Quando um planeta em crescimento se torna suficientemente grande, come\u00e7a a empurrar material do disco, criando a lacuna indicadora no disco. Quando isto acontece, o material no exterior da divis\u00e3o torna-se mais denso do que o material no interior. \u00c0 medida que a lacuna se torna mais profunda e as diferen\u00e7as de densidade se tornam grandes, pode ser desencadeada uma instabilidade. Esta instabilidade perturba o disco e pode eventualmente produzir um v\u00f3rtice.<\/p>\n\n\n\n

“Com o tempo, m\u00faltiplos v\u00f3rtices podem fundir-se, evoluindo para uma grande estrutura que se parece com os arcos que observ\u00e1mos com o ALMA”, disse Cimerman. Como os v\u00f3rtices precisam de tempo para se formarem, os investigadores dizem que o seu m\u00e9todo \u00e9 como um rel\u00f3gio que pode ajudar a determinar a massa e a idade do planeta.<\/p>\n\n\n\n

“Planetas mais massivos produzem v\u00f3rtices mais cedo no seu desenvolvimento devido \u00e0 sua gravidade mais forte, pelo que podemos usar os v\u00f3rtices para colocar algumas restri\u00e7\u00f5es \u00e0 massa do planeta, mesmo que n\u00e3o possamos ver o planeta diretamente”, disse Rafikov.<\/p>\n\n\n\n

Utilizando v\u00e1rios pontos de dados como espectros, luminosidade e movimento, os astr\u00f3nomos podem determinar a idade aproximada de uma estrela. Com esta informa\u00e7\u00e3o, os investigadores de Cambridge calcularam a massa mais baixa poss\u00edvel de um planeta que poderia ter estado em \u00f3rbita em torno da estrela desde que o disco protoplanet\u00e1rio se formou e foi capaz de produzir um v\u00f3rtice que podia ser visto pelo ALMA. Isto ajudou-os a colocar um limite inferior na massa do planeta sem o observar diretamente.<\/p>\n\n\n\n

Ao aplicar esta t\u00e9cnica a v\u00e1rios discos protoplanet\u00e1rios conhecidos com arcos proeminentes, sugestivos de v\u00f3rtices, os investigadores descobriram que os supostos planetas que criam estes v\u00f3rtices devem ter massas de pelo menos v\u00e1rias dezenas de massas terrestres, na gama dos super-Neptunos.<\/p>\n\n\n\n

“No meu trabalho di\u00e1rio, concentro-me frequentemente nos aspetos t\u00e9cnicos da realiza\u00e7\u00e3o das simula\u00e7\u00f5es”, disse Cimerman. “\u00c9 emocionante quando as coisas encaixam bem e podemos utilizar as nossas descobertas te\u00f3ricas para aprender algo sobre sistemas reais”.<\/p>\n\n\n\n

“As nossas restri\u00e7\u00f5es podem ser combinadas com os limites fornecidos por outros m\u00e9todos para melhorar a nossa compreens\u00e3o das caracter\u00edsticas planet\u00e1rias e dos percursos de forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria nestes sistemas”, disse Rafikov. “Ao estudar a forma\u00e7\u00e3o dos planetas noutros sistemas planet\u00e1rios, podemos aprender mais sobre a forma como o nosso pr\u00f3prio Sistema Solar evoluiu”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Universidade de Cambridge (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Exoplanetas:
<\/strong>Wikipedia<\/a>
Lista de planetas (Wikipedia)<\/a>
Lista de exoplanetas potencialmente habit\u00e1veis (Wikipedia)<\/a>
Lista de extremos (Wikipedia)<\/a>
Open Exoplanet Catalogue<\/a>
NASA<\/a>
Enciclop\u00e9dia dos Planetas Extrasolares<\/a><\/p>\n\n\n\n

ALMA:<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
ALMA (NRAO)<\/a>
ALMA (NAOJ)<\/a>
ALMA (ESO)<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pequenos “furac\u00f5es” que se formam nos discos de g\u00e1s e poeira em torno de estrelas jovens podem ser usados para estudar certos aspetos da forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria, mesmo para planetas mais pequenos que orbitam as suas estrelas a grandes dist\u00e2ncias e est\u00e3o fora de alcance para a maioria dos telesc\u00f3pios. Investigadores da Universidade de Cambridge e …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4754,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[72,1],"tags":[305,147],"class_list":["post-5711","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-exoplanetas","category-telescopios-profissionais","tag-alma","tag-exoplaneta"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5711","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5711"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5711\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5712,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5711\/revisions\/5712"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4754"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5711"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5711"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5711"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}